數字圖像處理的應用現狀及發展方向

隨著計算機技術的不斷發展，數字圖像處理技術的應用也愈發廣闊。圖像是人們接受、表達、傳遞信息的快捷方式，通過計算機程序的運用，將圖像用數字的形式表現出來，可以更加全面的控制圖像處理，在全球各個尖端領域都有發展的前景。

【關鍵詞】數字 圖像處理 計算機技術

1 數字圖像處理技術的優點

數字圖像處理是指利用數字硬件與計算機，將圖像信息轉換為電子信號，進行相應的數學運算，用以提高圖像的實用性。數字圖像處理精確度高，操作方便，能夠將圖像進行精確而簡便的處理，隨著計算機技術的不斷發展，數字圖像處理技術也在日益完善和發展。數字圖像處理不會因為圖像存儲、轉發、復制等操作引起圖像質量下降，能夠接受多方面的信息源，如顯微鏡圖像、航天飛船圖像都能夠進行精確地接受。數字圖像處理技術的靈活性較高，不但可以完成線性運算，還可以實現非線性運算。只要能夠運用邏輯關系或數學公式處理的信息，用數字圖像處理技術都可以完美的實現。并且由于數字圖像中，每一個像素之間都不是互相獨立的，而是存在一定聯系的，所以數字圖像處理技術的信息壓縮也有非常大的潛力。通過數字化處理信息技術的優勢，能夠為未來的產業的應用和發展指明方向。

2 數字圖像處理技術的應用

目前數字圖像處理技術的應用十分廣泛，在醫療保健、資源產業、通信移動、航空航天、軍事安全等方面都有著非常好的表現。無論是遙感衛星的成像系統，還是醫藥方面對于微生物的研究，或者是在通訊工程中圖像的傳輸和處理，工業上對于零件的檢測和機器人的應用，數字圖像處理技術已經成了現代技術不可分割的一部分。

2.1 航空航天方面

數字圖像處理技術在航空航天方面有非常廣泛的運用，航空航天過程中，每天都有無數偵查飛機或空間站在太空對地球進行攝影，技術人員圖片那個過計算機的數字圖像處理技術分析和解讀照片，比傳統的方法節省了大量人力，也加快了傳導照片的速度，還能從照片中發現大量有價值的情報。在數字圖像處理技術運用之下，在衛星空間站經過地面上控時，通過電子信號傳送過來交由處理中心解讀，圖像質量高，成像、存儲、轉發、傳輸速度快，我國也通過數字圖像處理技術，在資源調查、在哈愛檢測、城市規劃等方面取得了良好的效果，在氣象預報和其他方面的研究中，也發揮了巨大的作用。

2.2 生物醫學方面

數字圖像處理技術在生物醫學上應用十分廣泛，對于細微部分的成像，精確度高，在分析紅細胞、白細胞、癌細胞、染色體等方面效果顯著，在X光和超聲波圖像處理方面也有廣泛的應用。

2.3 通信工程方面

通信工程將聲音、文字與圖像相結合，電話、電視、計算機網絡三位一體的方式，加大了圖像傳送的復雜程度和困難度。圖像的數據量巨大，要想以高速率的數據傳遞，必須采用編碼壓縮技術，編碼壓縮是這些技術的關鍵。而我國在這方面的研究還沒有廣泛的運用到實際生活中，數字圖像技術還將繼續朝著高分辨率、立體化和智能化等方面發展，例如在計算機視覺方面發揮作用。這些研究在未來軍事勘察，危險環境作業等方面都有廣泛的發展前景。

2.4 工程工業方面

數字圖像處理技術在工程工業中具有非常重要的地位，在檢測零件質量、對零件進行分配、檢測電路故障等方面都有其作用。在一些有毒或放射性環境中，數字圖像處理技術可以有效代替人工作業，通過處理和研制具有視覺的機器人在工業生產中發揮更大的作用，并逐步取代人類，參與到一些高危行業中。如高空作業、地下勘探等。

2.5 軍事安全方面

在軍事方面數字圖像處理技術主要可以用于導彈的精確制導、發射過程中的圖像處理等方面，在沒有人為操作的情況下，可以根據數字圖像處理技術進行自發的精確制導。在公共安全方面，可以進行指紋識別、人臉識別、復原圖片、監控和分析事故等方面。目前數字圖像處理技術已經完整運用在高速公路自動識別、自動收費系統當中。而在其他方面，數字圖像處理技術也有相當大的幫助。如電視畫面、動畫等的制作，電子游戲和文物資料的修復，人們可以通過數字圖像處理技術進行對照片的修復和編輯，產生更多精美的照片。

3 數字圖像處理技術的發展方向

隨著計算機技術的不斷發展，數字圖像處理技術也得到了快速發展。猶豫地成本硬件相關技術的發展，數字圖像處理技術已經得到了更加廣泛的運用。現如今的研究成果主要是在圖像壓縮編碼和目標識別上，但在未來數字圖像處理技術的發展可以影響到世界的方方面面。人工智能和思維科學的發展不斷加深，數字圖像處理技術也會進一步發展和應用。

3.1 計算機視覺

隨著計算機和人工智能的不斷發展，機器人越來越受到人們的重視，機器人以其特有的優越性，讓人們見識到了其優越的發展前景。在機器人領域，圖像處理技術可以成為機器人的視覺來源，成為重要的感官，進行對三維景物的理解和識別。機器人對于高危險行業有著得天獨厚的優勢，但由于人類對于視覺的發掘還不夠，因此計算機視覺還是一個待人進一步探索的新領域。

3.2 虛擬現實

虛擬現實技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機生成一種模擬環境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真使用戶沉浸到該環境中。目前虛擬現實的應用發展迅速，因其特有的多感知性、存在感、交互性和主動性，成為醫學、娛樂、航天、游戲、教育等方面的新鮮產業。隨著計算機技術的不斷發展，虛擬現實系統也會受到更大的重視，人們也可以通過虛擬現實，將自身與機器人所處的環境融合，進而操縱機器人。

3.3 三維重建

人類往往喜歡將社會事務的認知掌握在自己手中 ，通過實際操作來完整生產。將二維事物通過三維手段來展現早已成為時代發展的趨勢。例如電子沙盤，可以實現沙盤任意角度和旋轉，通過擴大與縮小實現更加精確的計算，為指揮作戰提供極大的方便。這種技術依賴于數字圖像處理技術，也成為數字圖像處理技術的重要發展前景之一。

4 結語

在現如今計算機技術飛速發展的狀況下，網絡化、信息化、科技化不斷的普及，數字圖像處理技術在全球各個尖端領域都起到了關鍵作用，未來的前景也是不可限量的。運用好數字成像處理技術，可以使社會經濟和科學技術得到更快的發展，也為社會的信息發展提供了強有力的支持。而在被計算機技術不斷深化影響的今天，數字圖像處理技術依然沒有得到徹底的發揮，數字圖像處理技術的未來前景，還要依托各行業尖端科學家們不斷的探索和研究。

參考文獻

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作者簡介

王強（1986-），男，山西省陽泉市人。太原理工大學2009級碩士研究生。現就職山西大同大學物理與電子科學學院，助教。信息與通信工程專業。研究方向為圖像處理，電子通信類。

作者單位

山西大同大學物理與電子科學學院 山西省大同市 037003